Fehlerdiagnose mit Virtual Reality trainieren – Entwicklung und Erprobung einer virtuellen Offshore-Windenergieanlage

Abstract

Virtual Reality Lernumgebungen bieten besonderes Potenzial für die Vermittlung komplexer Inhalte und Fähigkeiten im beruflichen Kontext. In solchen Lernumgebungen lassen sich authentische Arbeitsaufgaben umsetzen anhand derer anwendungsnah Kompetenzen erlernt werden können. In der VR Lernumgebung MARLA wird die Fehlerdiagnose in den Bereichen Elektro- und Metalltechnik in Form eines achtstufigen Prozesses anhand eines konkreten Beispiels auf einer Offshore-Windenergieanlage trainiert. Auszubildende bekommen dafür in Anlehnung an den Cognitive Apprenticeship Ansatz zunächst von einem Non-Player Character innerhalb der Anwendung die einzelnen Schritte erklärt und vorgemacht, bevor sie anschließend schrittweise selbständig den Prozess durchlaufen. Der vorliegende Beitrag stellt die Anwendung und ihre Entwicklung vor und berichtet Ergebnisse der formativen Evaluation, welche wichtige Erkenntnisse für die Ausgestaltung der Umgebung geliefert hat. Praktische Relevanz  Im vorliegenden Beitrag wird zum einen auf theoretische Erkenntnisse hinsichtlich des Potentials von Virtual Reality Anwendungen für die berufliche Bildung eingegangen. Zum anderen werden Erfahrungen aus dem Bereich der konzeptionellen Entwicklung der VR Anwendung und der empirischen Evaluation der Anwendung präsentiert. Beide Punkte haben zum Ziel einen Beitrag zur Weiterentwicklung der Weiterbildung im Arbeitskontext zu leisten. Virtual Reality learning environments offer special potential for training of complex skills and teaching complex content in a professional context. In such learning environments, authentic work tasks can be implemented, on the basis of which application-oriented competencies can be learned. In the VR learning environment MARLA, troubleshooting in the field of metal and electrical engineering is trained. Therefore students are taught a process containing eight steps facilitating a systematic approach in finding and fixing bugs in a complex system. By using an offshore wind turbine a concrete and authentic setting has been chosen to address the systematic troubleshooting process.Based on the cognitive apprenticeship approach, a so-called non-player character explains and demonstrates the individual steps within the application to the trainees. Afterwards they go independently through the process step by step. The present article presents the application and its development and reports the results of the formative evaluation, which provided important findings for the design of the environment. Practical Relevance  On the one hand, this article deals with theoretical findings regarding the potential of virtual reality applications for vocational training. On the other hand, experiences from the area of the conceptual development of the VR application and the empirical evaluation of the application are presented. Both points aim to make a contribution to the further development of future training scenarios in the work context.